Способ интерполяционного преобразования аналогового сигнала Советский патент 1989 года по МПК H03M1/66 

Изобретение относится к автоматике и преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах цифро-аналогового преобразователя.

Цель изобретения - повыщение точности преобразования.

На фиг.1 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип интер-1 поляцпонного преобразования дискрет315

ного преобразуемого сигнала;на фиг . устройство, реализующее способ.

Устройство для интерполяционного преобразования сигнала (фиг.2) с держит источник 1 преобразуемого сигнала, аналоговое запоминающее устройство 2, интегратор 3, источник 4 опорного сигнала, переключатель 5 полярности, два устройства 6 и 7 сравнения, ключ 8, инвертор 9 и два сумматора 10 и 11,

Способ интерполяционного преобразования сигнала осуществляется следующим образом (фиг,1),

Предьдущее значение U преобразуемого сигнала (фиг.1,а) запоминается, В момент времени t значение преобразуемого сигнала изменяется и становится равным Uj. в результа- те сравнения значений U и U определяется знак разности U - U, и формируется передний фронт импульсного сигнала U, полярность которого соответствует знаку разности Uj - и, (фиг,1, в), а амплитуда равна напряжению Е опорного В этот же момент времени t начинается формирование сигнала U треугольной формы (фиг,1,г) путем интз грирования импульсного сигнала U с неизменной постоянной времени ин- тегри ования, Сигнал треугольной формы суммируется с предьщущим значением и преобразуемого сигнала, в результате чего формируется значение и вы, преобразованного сигнала (фиг,1,6), Значение сигнала Up треугольной формы непрерывно сравнивается с разностным сигналом U - U , и в момент их равенства t формируется задний фронт импульсного сигнала Uj, в результате чего прекращается изменение значения сигнала и 1 треугольной формы, осуществля- ется запоминание последующего U вместо предьщущего U значения преобразуемого сигнала, а сигнал U уменьшается до нулевого значения,

В результате использования предлагаемого способа нормируется скорость изменения преобразованного сигнала и исключаются коммутационные выбросы сигнала, что способстну ет повышению точности преобразовани

Устройстро (фиг,2), реализующее способ интерпс)лящ1онного преобразования сигипла, работает следующим образом.

g

5

0 5 О с 0 .

0

5

В исходном состоянии до момента времени t (фиг,1,а) в аналоговом запоминающем устройстве 2 хранится значение сигнала U, интегратор 3 обнулен, ключ 8 разомкнут, на выходе сумматора 11 сигнал U g,, равен сигналу и, В момент времени t на выходе источника 1 преобразуемого сигнала формируется новое значение преобразуемого сигнала U, которое поступает на первый вьгход первого устройства 6 сравнения, на второй вход которого подается с выхода аналогового запоминающего устройства 2 значение U,. Если сигнал U больше сигнала U, то на выходе переключателя 5 полярности формируется напряжение положительной полярности, уровень которого равен напряжению Е источника 4 опорного сигнала. Поскольку и /и,, то на выходе первого сумматора 10 и первом входе второго устройства 7 сравнения сигнал равен (и 2 - и ,) и отличен от нулевого значения (сигнал U,, инвертируется инвертором 9). В результате на выходе устройства 7 сравнения формируется сигнал, замыкающий ключ 8 и переводящий интегратор 3 в рабочий режим, при этом сигнал на выходе интегратора начинает возрастать. В, результате суммирования выходного сигнала интегратора 3 с сигналом U, хранящимся в аналоговом запоминающем устройстве 2, сигнал на выходе сумматора 11 возраста ;т по линейному закону.

Нарастающий сигналU на выходе интегратора 3 в момент времени t становится равным выходному сигналу первого сумматора 10, при этом выходной сигнал устройства 7 сравнения . становится равным исходному значению, ключ 8 размыкается, изменение сигнала на выходе интегратора 3 прекращается, в аналоговое запоминающее устройство 2 заносится значение сигнала U, В результате на обоих входах первого устройства 6 сравнения сигналы становятся равными, что приводит к возвращению переключателя 5 полярности в исходное нейтральное положение (одновременно с записью новой информации в аналоговое запоминающее устройство 2 необходимо блокировать на некоторое время по обоим входам второй сумматор 11), Затем с некоторой задержкой об515

нуляется интегратор 3, и все устройство переходит в исходное состояние.

В момент времени t.

U,J

процесс

преобразования повторяется, но при этом переключатель 5 полярности обеспечивает подключение к входу интегратора 3 импульсного сигнала отрицательной полярности, поскольку выполняется условие U - U .

Формула изобретения

Способ интерполяционного преобразования аналогового сигнала, заключающийся в том, что осуществляют запоминание текущего значения дискретного преобразуемого сигнала, вычитание текущего значения дискретного преобразуемого сигнала из последующего и формируют сигнал треугольной формы, после чего осуществляют его суммирование с дискретным значением дополнительного сигнала, по результату суммирования формируют выходной сигнал, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, перед формированием сигнала треугольной формы осуществляют первое сравнение сигналов, при котором срав нивают текущее и последующее значения дискретного преобразуемого сиг

06

нала и результат сравнения используют для определения знака сигнала треугольной формы, а одновременно с формированием сигнала треугольной формы осуществляют второе сравнение сигналов,при котором сравнивают результаты вычитания текущего и последующего значений дискретного

преобразуемого сигнала с сигналом треугольной формы и в момент их равенства осуществляют запоминание последующего значения дискретного преобразуемого сигнала взамен текущего и изменяют сигнал треугольной формы до нулевого уровня, при этом в качестве дискретного значения дополнительного сигнала используют текущее значение дискретного преоб-

разуемого сигнала, а сигнал треугольной формы формируют путем интегрирования импульсного сигнала заданной амплитуды, полярностью, соответствующей знаку сигнала треугольной формы, и длительностью, равной интервалу времени от момента поступления последующего значения дискретного преобразуемого сигнала до момента равенства результата вычитания текущего значения дискретного преобразуемого сигнала из последующего и сигнала треугольной формы.

Ри2.г

Изобретение относится к автоматике и преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах цифроаналогового преобразования. Цель изобретения - повышение точности преобразования. В способе интерполяционного преобразования сигнала, заключающемся в запоминании текущего значения дискретного преобразуемого сигнала, которое вычитают из последующего значения дискретного преобразуемого сигнала, формируют сигнал треугольной формы, который суммируют с текущим значением дискретного преобразуемого сигнала, по результату суммирования формируют выходной сигнал, одновременно с вычитанием сравнивают текущее и последующее значения дискретного преобразуемого сигнала и по результату сравнения задают полярность сигнала треугольной формы, выполняют второе сравнение, при котором сравнивают сигнал треугольной формы с результатом вычитания, и в момент их равенства запоминают последующее взамен текущего значения дискретного преобразуемого сигнала и изменяют сигнал треугольной формы до нулевого значения, при этом сигнал треугольной формы формируют путем интегрирования импульсного сигнала заданной амплитуды полярностью, соответствующей знаку сигнала треугольной формы, и длительностью, равной интервалу времени от момента поступления последующего значения дискретного преобразуемого сигнала до момента равенства результата вычитания текущего значения дискретного преобразуемого сигнала из последующего и сигнала треугольной формы. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 преобразуемого сигнала, аналоговое запоминающее устройство 2, интегратор 3, источник 4 опорного напряжения, переключатель 5 полярности, два устройства 6, 7 сравнения, ключ 8, инвертор 9 и два сумматора 10 и 11. 2 ил.

Составитель Н.Капитанов Редактор А.Лежнина Техред Л.Кравчук Корректор М.Васильева

Заказ 6294/56

Тираж 88А

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное